【RFB】Linux uinput 分析，虚拟鼠标，键盘

Linux 有自己的 input 子系统，可以统一管理鼠标和键盘事件。

基于输入子系统 实现的 uinput 可以方便的在用户空间模拟鼠标和键盘事件。

当然，也可以自己造轮子， 做一个字符设备接收用户输入，根据输入，投递 input 事件。

还有一种方式就是直接 往 evnent 里写入数据， 都可以达到控制鼠标键盘的功能。

本篇文章就是演示直接写入 event 的方法。

linux/input.h中有定义，这个文件还定义了标准按键的编码等

struct input_event {

struct timeval time; //按键时间

__u16 type; //类型，在下面有定义

__u16 code; //要模拟成什么按键

__s32 value;//是按下还是释放

};

code：

事件的代码.如果事件的类型代码是EV_KEY,该代码code为设备键盘代码.代码植0~127为键盘上的按键代码, 0x110~0x116 为鼠标上按键代码,其中0x110(BTN_ LEFT)为鼠标左键,0x111(BTN_RIGHT)为鼠标右键,0x112(BTN_ MIDDLE)为鼠标中键.其它代码含义请参看include/linux
/input.h文件. 如果事件的类型代码是EV_REL,code值表示轨迹的类型.如指示鼠标的X轴方向 REL_X (代码为0x00),指示鼠标的Y轴方向REL_Y(代码为0x01),指示鼠标中轮子方向REL_WHEEL(代码为0x08).

type:

EV_KEY,键盘

EV_REL,相对坐标

EV_ABS,绝对坐标

value：

事件的值.如果事件的类型代码是EV_KEY,当按键按下时值为1,松开时值为0;如果事件的类型代码是EV_ REL,value的正数值和负数值分别代表两个不同方向的值.

/*

* Event types

*/

#define EV_SYN 0x00

#define EV_KEY 0x01 //按键

#define EV_REL 0x02 //相对坐标(轨迹球)

#define EV_ABS 0x03 //绝对坐标

#define EV_MSC 0x04 //其他

#define EV_SW 0x05

#define EV_LED 0x11 //LED

#define EV_SND 0x12//声音

#define EV_REP 0x14//repeat

#define EV_FF 0x15

#define EV_PWR 0x16

#define EV_FF_STATUS 0x17

#define EV_MAX 0x1f

#define EV_CNT (EV_MAX+1)

下面是一个模拟鼠标和键盘输入的例子：

#include <string.h>

#include <stdio.h>

#include <sys/types.h>

#include <sys/stat.h>

#include <fcntl.h>

#include <linux/input.h>

#include <linux/uinput.h>

#include <stdio.h>

#include <sys/time.h>

#include <sys/types.h>

#include <unistd.h>

void simulate_key(int fd,int kval)

{

struct input_event event;

event.type = EV_KEY;

event.value = 1;

event.code = kval;

gettimeofday(&event.time,0);

write(fd,&event,sizeof(event)) ;

event.type = EV_SYN;

event.code = SYN_REPORT;

event.value = 0;

write(fd, &event, sizeof(event));

memset(&event, 0, sizeof(event));

gettimeofday(&event.time, NULL);

event.type = EV_KEY;

event.code = kval;

event.value = 0;

write(fd, &event, sizeof(event));

event.type = EV_SYN;

event.code = SYN_REPORT;

event.value = 0;

write(fd, &event, sizeof(event));

}

void simulate_mouse(int fd)

{

struct input_event event;

memset(&event, 0, sizeof(event));

gettimeofday(&event.time, NULL);

event.type = EV_REL;

event.code = REL_X;

event.value = 10;

write(fd, &event, sizeof(event));

event.type = EV_REL;

event.code = REL_Y;

event.value = 10;

write(fd, &event, sizeof(event));

event.type = EV_SYN;

event.code = SYN_REPORT;

event.value = 0;

write(fd, &event, sizeof(event));

}

int main()

{

int fd_kbd;

int fd_mouse;

fd_kbd = open("/dev/input/event1",O_RDWR);

if(fd_kbd<=0){

printf("error open keyboard:/n");

return -1;

}

fd_mouse = open("/dev/input/event2",O_RDWR);

if(fd_mouse<=0){

printf("error open mouse/n");

return -2;

}

int i = 0;

for(i=0; i< 10; i++)

{

simulate_key(fd_kbd, KEY_A + i);

simulate_mouse(fd_mouse);

sleep(1);

}

close(fd_kbd);

}

模拟了鼠标和键盘的输入事件。

关于这里 open 哪个 event ， 可以通过 cat /proc/bus/input/devices

I: Bus=0017 Vendor=0001 Product=0001 Version=0100

N: Name="Macintosh mouse button emulation"

P: Phys=

S: Sysfs=/class/input/input0

U: Uniq=

H: Handlers=mouse0 event0

B: EV=7

B: KEY=70000 0 0 0 0 0 0 0 0

B: REL=3

I: Bus=0011 Vendor=0001 Product=0001 Version=ab41

N: Name="AT Translated Set 2 keyboard"

P: Phys=isa0060/serio0/input0

S: Sysfs=/class/input/input1

U: Uniq=

H: Handlers=kbd event1

B: EV=120013

B: KEY=4 2000000 3803078 f800d001 feffffdf ffefffff ffffffff fffffffe

B: MSC=10

B: LED=7

I: Bus=0019 Vendor=0000 Product=0002 Version=0000

N: Name="Power Button (FF)"

P: Phys=LNXPWRBN/button/input0

S: Sysfs=/class/input/input3

U: Uniq=

H: Handlers=kbd event3

B: EV=3

B: KEY=100000 0 0 0

I: Bus=0019 Vendor=0000 Product=0001 Version=0000

N: Name="Power Button (CM)"

P: Phys=PNP0C0C/button/input0

S: Sysfs=/class/input/input4

U: Uniq=

H: Handlers=kbd event4

B: EV=3

B: KEY=100000 0 0 0

I: Bus=0003 Vendor=046d Product=c018 Version=0111

N: Name="Logitech USB Optical Mouse"

P: Phys=usb-0000:00:1d.1-2/input0

S: Sysfs=/class/input/input24

U: Uniq=

H: Handlers=mouse1 event2

B: EV=7

B: KEY=70000 0 0 0 0 0 0 0 0

B: REL=103

我的鼠标是 罗技 的 Logitech USB Optical Mouse， 所以 鼠标是 event2

下面是一个读取 鼠标和键盘事件的例子：

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <linux/input.h>

#include <sys/types.h>

#include <sys/stat.h>

#include <fcntl.h>

#include <unistd.h>

#include <errno.h>

static void show_event(struct input_event* event)

{

printf("%d %d %d/n", event->type, event->code, event->value);

return;

}

int main(int argc, char* argv[])

{

struct input_event event = {{0}, 0};

const char* file_name = argc == 2 ? argv[1] : "/dev/input/event2";

int fd = open(file_name, O_RDWR);

if(fd > 0)

{

while(1)

{

int ret = read(fd, &event, sizeof(event));

if(ret == sizeof(event))

{

show_event(&event);

}

else

{

break;

}

}

close(fd);

}

return 0;

}

很多人对于 如何模拟 CTRL + SPACE 感兴趣， 下面也给个例子，呵呵。

void simulate_ctrl_space(int fd)

{

struct input_event event;

//先发送一个 CTRL 按下去的事件。

event.type = EV_KEY;

event.value = 1;

event.code = KEY_LEFTCTRL;

gettimeofday(&event.time,0);

write(fd,&event,sizeof(event)) ;

event.type = EV_SYN;

event.code = SYN_REPORT;

event.value = 0;

write(fd, &event, sizeof(event));

//先发送一个 SPACE 按下去的事件。

event.type = EV_KEY;

event.value = 1;

event.code = KEY_SPACE;

gettimeofday(&event.time,0);

write(fd,&event,sizeof(event)) ;

//发送一个 释放 SPACE 的事件

memset(&event, 0, sizeof(event));

gettimeofday(&event.time, NULL);

event.type = EV_KEY;

event.code = KEY_SPACE;

event.value = 0;

write(fd, &event, sizeof(event));

event.type = EV_SYN;

event.code = SYN_REPORT;

event.value = 0;

write(fd, &event, sizeof(event));

//发送一个 释放 CTRL 的事件

memset(&event, 0, sizeof(event));

gettimeofday(&event.time, NULL);

event.type = EV_KEY;

event.code = KEY_LEFTCTRL;

event.value = 0;

write(fd, &event, sizeof(event));

event.type = EV_SYN;

event.code = SYN_REPORT;

event.value = 0;

write(fd, &event, sizeof(event));

}

接下来分析一下 uinput 和 linux 的 input 子系统。

linux uinput

本文以 2.6.22.7 的kernel 为基础。

首先 uinput 是一个字符设备， 其次它还是一个 input 设备。另外它可以是一个鼠标或者键盘设备。

从 init 部分说起吧。

static const struct file_operations uinput_fops = {

.owner = THIS_MODULE,

.open = uinput_open,

.release = uinput_release,

.read = uinput_read,

.write = uinput_write,

.poll = uinput_poll,

.unlocked_ioctl = uinput_ioctl,

};

static struct miscdevice uinput_misc = {

.fops = &uinput_fops,

.minor = UINPUT_MINOR,

.name = UINPUT_NAME,

};

static int __init uinput_init(void)

{

return misc_register(&uinput_misc);

}

首先说说 miscdevice, 很方便的东西，对 device 做了简单的包装，

当 misc_register 的时候就完成了 设备的 注册安装一类的东东， 不用自己再操心了。真是懒人的设计阿。

所有的 misc 设备公用同一个主设备号，在 misc_init 中，

static int __init misc_init(void)

{

#ifdef CONFIG_PROC_FS

struct proc_dir_entry *ent;

ent = create_proc_entry("misc", 0, NULL);

if (ent)

ent->proc_fops = &misc_proc_fops;

#endif

misc_class = class_create(THIS_MODULE, "misc");

if (IS_ERR(misc_class))

return PTR_ERR(misc_class);

if (register_chrdev(MISC_MAJOR,"misc",&misc_fops)) {

printk("unable to get major %d for misc devices/n",

MISC_MAJOR);

class_destroy(misc_class);

return -EIO;

}

return 0;

}

register_chrdev 接口真 BT ,

__register_chrdev_region(major, 0, 256, name);

直接占用了 0 到 255 的次设备号，注册 misc 类型设备的时候，直接从里面取就是了。

而在 misc_open 通过设备节点把 file_operations 指向对应的设备驱动上去， 很良好的设计， 呵呵。

有点类似其他总线的设计， 但是只有 device_list, 没有 driver_list, 当然也不需要。

不在 misc 上浪费时间了。 接下来再到 uinput 中去。

从uinput_open 说起吧， uinput_open 其实啥事情都没干。。做了一些简单的初始化工作。

要创建一个 input 设备，我们在调用input_register_device 前需要设置 好input_dev的各种属性。

而设置input_dev的属性在 uinput_setup_device 接口中， 但驱动怎么知道你想模拟什么设备呢？

又需要通过 uinput_ioctl 设置先。 很糟糕的设计。 用户若是不知道这些流程，如何能使用这个模拟驱动？

下面是一个使用 uinput 的用户态程序：

int setup_uinput_device(char *device)

{

// Temporary variable

int i=0;

// Open the input device

//uinp_fd = open("/dev/input/uinput", O_WRONLY | O_NDELAY);

uinp_fd = open(device, O_WRONLY | O_NDELAY);

if (uinp_fd == 0)

{

printf("Unable to open /dev/input/uinput/n");

return -1;

}

memset(&uinp,0,sizeof(uinp)); // Intialize the uInput device to NULL

strncpy(uinp.name, "HID Keyboard Device", strlen("HID Keyboard Device"));

uinp.id.version = 4;

uinp.id.bustype = BUS_USB;

uinp.id.product = 1;

uinp.id.vendor = 1;

// Setup the uinput device

ioctl(uinp_fd, UI_SET_EVBIT, EV_KEY);

ioctl(uinp_fd, UI_SET_EVBIT, EV_REL);

ioctl(uinp_fd, UI_SET_RELBIT, REL_X);

ioctl(uinp_fd, UI_SET_RELBIT, REL_Y);

for (i=0; i < 256; i++) {

ioctl(uinp_fd, UI_SET_KEYBIT, i);

}

ioctl(uinp_fd, UI_SET_KEYBIT, BTN_MOUSE);

ioctl(uinp_fd, UI_SET_KEYBIT, BTN_TOUCH);

ioctl(uinp_fd, UI_SET_KEYBIT, BTN_MOUSE);

ioctl(uinp_fd, UI_SET_KEYBIT, BTN_LEFT);

ioctl(uinp_fd, UI_SET_KEYBIT, BTN_MIDDLE);

ioctl(uinp_fd, UI_SET_KEYBIT, BTN_RIGHT);

ioctl(uinp_fd, UI_SET_KEYBIT, BTN_FORWARD);

ioctl(uinp_fd, UI_SET_KEYBIT, BTN_BACK);

write(uinp_fd, &uinp, sizeof(uinp));

if (ioctl(uinp_fd, UI_DEV_CREATE))

{

printf("Unable to create UINPUT device.");

return -1;

}

return 1;

}

很变态的流程， 先用 ioctl 设置参数（模拟鼠标，键盘）， 再 write, 在第一次 write 的时候创建 inputdev,

然后 ioctl 调用 UI_DEV_CREATE 向系统注册 . BT............

今天先写到这里拉。。

浅析linux下键盘设备工作和注册流程

【浅析linux下鼠标驱动的实现】

input_init( ) = >

= >

class_register( & input_class) ; 注册input类

input_proc_init( ) ; 创建proc下的目录和文件

register_chrdev( INPUT_MAJOR, "input" , & input_fops) ; 注册驱动程序到cdev_map上, 以待驱动设备.

drivers/input/keyboard/pxa3xx_keypad. c为我们的keyboard设备,

pxa3xx_keypad_probe= >

request_irq( IRQ_ENHROT, & enhanced_rotary_interrupt,

IRQF_DISABLED, "Enhanced Rotary" , ( void * ) keypad) ; 注册快捷键中断

request_irq( IRQ_KEYPAD, pxa3xx_keypad_interrupt, IRQF_DISABLED, pdev- > name, keypad) ; 注册中断

static irqreturn_t pxa3xx_keypad_interrupt( int irq, void * dev_id)

{

struct pxa3xx_keypad * keypad = dev_id;

uint32_t kpc = keypad_readl( KPC) ;

if ( kpc & KPC_MI)

pxa3xx_keypad_scan_matrix( keypad) ;

if ( kpc & KPC_DI)

pxa3xx_keypad_scan_direct( keypad) ;

return IRQ_HANDLED;

}

在irq中如果读到了key, 那么会直接调用

input_report_key( keypad- > input_dev, lookup_matrix_keycode( keypad, row, col) ,

new_state[ col] & ( 1 < < row) ) ;

static inline unsigned int lookup_matrix_keycode(

struct pxa3xx_keypad * keypad, int row, int col)

{

return keypad- > matrix_keycodes[ ( row < < 3) + col] ;

}

input_report_key( struct input_dev * dev, unsigned int code, int value)

dev为input_dev设备, 我们的4* 4键盘

code为标准PC键盘码值

value为按键动作, 为1表示键盘按下, 为0表示按键抬起

static inline void input_report_key( struct input_dev * dev, unsigned int code, int value)

{

input_event( dev, EV_KEY, code, ! ! value) ;

}

void input_event( struct input_dev * dev,

unsigned int type, unsigned int code, int value)

{

unsigned long flags;

if ( is_event_supported( type, dev- > evbit, EV_MAX) ) {

spin_lock_irqsave( & dev- > event_lock, flags) ;

add_input_randomness( type, code, value) ; //因为按键的存在随机性,所以按键是给系统提供墒随机数的好来源.

input_handle_event( dev, type, code, value) ;

spin_unlock_irqrestore( & dev- > event_lock, flags) ;

}

}

static void input_handle_event( struct input_dev * dev,

unsigned int type, unsigned int code, int value)

{

. . .

case EV_KEY:

if ( is_event_supported( code, dev- > keybit, KEY_MAX) & &

! ! test_bit( code, dev- > key) ! = value) { //这次来的是否为新的键值

if ( value ! = 2) {

__change_bit( code, dev- > key) ; //通过异或^操作,反转code对应的bitmap,如果value等于2,那么将忽略该按键

if ( value)

input_start_autorepeat( dev, code) ; //键盘按下,那么开启定时检测,这样可以出现连续输入的效果

}

disposition = INPUT_PASS_TO_HANDLERS;

}

break ;

. . .

}

static void input_start_autorepeat( struct input_dev * dev, int code)

{

if ( test_bit( EV_REP, dev- > evbit) & &

dev- > rep[ REP_PERIOD] & & dev- > rep[ REP_DELAY] & &

dev- > timer. data) {

dev- > repeat_key = code;

mod_timer( & dev- > timer, //重新启动定时器input_repeat_key,时间间隔msecs_to_jiffies(dev->rep[REP_DELAY])

jiffies + msecs_to_jiffies( dev- > rep[ REP_DELAY] ) ) ;

}

}

static void input_repeat_key( unsigned long data)

{

struct input_dev * dev = ( void * ) data;

unsigned long flags;

spin_lock_irqsave( & dev- > event_lock, flags) ;

if ( test_bit( dev- > repeat_key, dev- > key) & &

is_event_supported( dev- > repeat_key, dev- > keybit, KEY_MAX) ) {

input_pass_event( dev, EV_KEY, dev- > repeat_key, 2) ; //交给处理按键函数

if ( dev- > sync) {

/*

* Only send SYN_REPORT if we are not in a middle

* of driver parsing a new hardware packet.

* Otherwise assume that the driver will send

* SYN_REPORT once it's done.

*/

input_pass_event( dev, EV_SYN, SYN_REPORT, 1) ;

}

if ( dev- > rep[ REP_PERIOD] )

mod_timer( & dev- > timer, jiffies +

msecs_to_jiffies( dev- > rep[ REP_PERIOD] ) ) ;

}

spin_unlock_irqrestore( & dev- > event_lock, flags) ;

}

input_pass_event= >

handle- > handler- > event( handle, type, code, value) ;

就是kbd_handler的kbd_event= > kbd_keycode= >

atomic_notifier_call_chain( & keyboard_notifier_list, KBD_UNICODE, & param)

通知挂在keyboard链上所有等待键盘输入的应用程序,

通过register_keyboard_notifier( ) 函数可以注册到键盘链上【gliethttp. Leith】,

input_dev = input_allocate_device( ) ; 申请一个input设备空间

input_dev- > open = pxa3xx_keypad_open; 给这个空间填充方法

input_dev- > close = pxa3xx_keypad_close;

input_dev- > private = keypad;

set_bit( EV_KEY, input_dev- > evbit) ; //键按下

set_bit( EV_REL, input_dev- > evbit) ; //键释放

pxa3xx_keypad_build_keycode( keypad) ; //设备键盘映射码

该函数将根据pxa3xx_device_keypad设备下的matrix_key_map进行键控设置,

pxa_set_keypad_info( & jades_keypad_info) = > 将jades_keypad_info登记为pdata;

# define MAX_MATRIX_KEY_NUM ( 8 * 8)

matrix_keycodes[ MAX_MATRIX_KEY_NUM] ; 表示为8* 8键盘

keypad- > matrix_keycodes[ ( row < < 3) + col] = code; 表示第row行的第col列处按键, 代表code编码值, 这个为我们内部使用.

set_bit( code, input_dev- > keybit) ; //设置code为我们的键盘对操作系统可用的键盘值

if ( pdata- > direct_key_num) {

for ( i = 0; i < pdata- > direct_key_num; i+ + ) {

set_bit( pdata- > direct_key_map[ i] , input_dev- > keybit) ; //快捷键单元

}

}

set_bit( KEY_POWER, input_dev- > keybit) ; //登记电源按键为系统可见按键

input_register_device( input_dev) ; = > //注册设该备devices_subsys总线上

int input_register_device( struct input_dev * dev)

{

static atomic_t input_no = ATOMIC_INIT( 0) ;

struct input_handler * handler;

const char * path;

int error ;

__set_bit( EV_SYN, dev- > evbit) ;

/*

* If delay and period are pre-set by the driver, then autorepeating

* is handled by the driver itself and we don't do it in input.c.

*/

init_timer( & dev- > timer) ;

if ( ! dev- > rep[ REP_DELAY] & & ! dev- > rep[ REP_PERIOD] ) {

dev- > timer. data = ( long ) dev;

dev- > timer. function = input_repeat_key; //消抖处理函数,采用延时消抖

dev- > rep[ REP_DELAY] = 500; //250;

dev- > rep[ REP_PERIOD] = 66; //33;

}

if ( ! dev- > getkeycode)

dev- > getkeycode = input_default_getkeycode;

if ( ! dev- > setkeycode)

dev- > setkeycode = input_default_setkeycode;

//在/sys/class/input下创建以input0,input1为目录名的input类型设备

snprintf( dev- > dev. bus_id, sizeof ( dev- > dev. bus_id) ,

"input%ld" , ( unsigned long ) atomic_inc_return( & input_no) - 1) ;

if ( dev- > cdev. dev)

dev- > dev. parent = dev- > cdev. dev;

error = device_add( & dev- > dev) ; //将设备登记到设备总线上,之后将以目录和文件的形式呈现

if ( error )

return error ;

path = kobject_get_path( & dev- > dev. kobj, GFP_KERNEL) ;

printk( KERN_INFO "input: %s as %s/n" ,

dev- > name ? dev- > name : "Unspecified
device" , path ? path : "N/A" ) ;

kfree( path) ;

error = mutex_lock_interruptible( & input_mutex) ;

if ( error ) {

device_del( & dev- > dev) ;

return error ;

}

list_add_tail( & dev- > node, & input_dev_list) ;

//将设备放到input的链表上,该链表上存放着所有input类型的dev设备对象【gliethttp.Leith】

list_for_each_entry( handler, & input_handler_list, node)

input_attach_handler( dev, handler) ;

//从input_handler_list驱动链表上尝试匹配,是否有驱动该dev设备的driver驱动,如果有,那么将匹配的驱动绑定给dev设备,来驱动这个dev.

input_wakeup_procfs_readers( ) ;

mutex_unlock( & input_mutex) ;

return 0;

}

drivers/char / keyboard. c

kbd_init( ) = >

input_register_handler( & kbd_handler) ; 注册键盘驱动到input_handler_list链表上

static int input_attach_handler( struct input_dev * dev, struct input_handler * handler)

{

const struct input_device_id * id;

int error ;

//看看这个咚咚,是不是在黑名单里,如果在,那么就byebye了

【gliethttp.Leith】

if ( handler- > blacklist & & input_match_device( handler- > blacklist, dev) )

return - ENODEV;

id = input_match_device( handler- > id_table, dev) ;

if ( ! id)

return - ENODEV;

error = handler- > connect ( handler, dev, id) ; //ok,找到驱动该dev的driver,那么尝试连接

if ( error & & error ! = - ENODEV)

printk( KERN_ERR

"input: failed to attach handler %s to device %s, "

"error: %d/n" ,

handler- > name, kobject_name( & dev- > dev. kobj) , error ) ;

return error ;

}

kbd_connect= > input_register_handle= > input_open_device= > pxa3xx_keypad_open配置键盘io口

以下内容转自： http://ericxiao.cublog.cn/

九:evdev的初始化

Evdev的模块初始化函数为evdev_init().代码如下:

static int __init evdev_init(void)

{

return input_register_handler(&evdev_handler);

}

它调用了input_register_handler注册了一个handler.

注意到,在这里evdev_handler中定义的minor为EVDEV_MINOR_BASE(64).也就是说evdev_handler所表示的设备文件范围为(13,64)à(13,64+32).

从之前的分析我们知道.匹配成功的关键在于handler中的blacklist和id_talbe. Evdev_handler的id_table定义如下:

static const struct input_device_id evdev_ids[] = {

{ .driver_info = 1 }, /* Matches all devices */

{ }, /* Terminating zero entry */

};

它没有定义flags.也没有定义匹配属性值.这个handler是匹配所有input device的.从前面的分析我们知道.匹配成功之后会调用handler->connect函数.

在Evdev_handler中,该成员函数如下所示:

static int evdev_connect(struct input_handler *handler, struct input_dev *dev,

const struct input_device_id *id)

{

struct evdev *evdev;

int minor;

int error;

for (minor = 0; minor < EVDEV_MINORS; minor++)

if (!evdev_table[minor])

break;

if (minor == EVDEV_MINORS) {

printk(KERN_ERR "evdev: no more free evdev devices/n");

return -ENFILE;

}

EVDEV_MINORS定义为32.表示evdev_handler所表示的32个设备文件.evdev_talbe是一个struct evdev类型的数组.struct evdev是模块使用的封装结构.在接下来的代码中我们可以看到这个结构的使用.

这一段代码的在evdev_talbe找到为空的那一项.minor就是数组中第一项为空的序号.

evdev = kzalloc(sizeof(struct evdev), GFP_KERNEL);

if (!evdev)

return -ENOMEM;

INIT_LIST_HEAD(&evdev->client_list);

spin_lock_init(&evdev->client_lock);

mutex_init(&evdev->mutex);

init_waitqueue_head(&evdev->wait);

snprintf(evdev->name, sizeof(evdev->name), "event%d", minor);

evdev->exist = 1;

evdev->minor = minor;

evdev->handle.dev = input_get_device(dev);

evdev->handle.name = evdev->name;

evdev->handle.handler = handler;

evdev->handle.private = evdev;

接 下来,分配了一个evdev结构,并对这个结构进行初始化.在这里我们可以看到,这个结构封装了一个handle结构,这结构与我们之前所讨论的 handler是不相同的.注意有一个字母的差别哦.我们可以把handle看成是handler和input device的信息集合体.在这个结构里集合了匹配成功的handler和input device

strlcpy(evdev->dev.bus_id, evdev->name, sizeof(evdev->dev.bus_id));

evdev->dev.devt = MKDEV(INPUT_MAJOR, EVDEV_MINOR_BASE + minor);

evdev->dev.class = &input_class;

evdev->dev.parent = &dev->dev;

evdev->dev.release = evdev_free;

device_initialize(&evdev->dev);

在这段代码里主要完成evdev封装的device的初始化.注意在这里,使它所属的类指向input_class.这样在/sysfs中创建的设备目录就会在/sys/class/input/下面显示.

error = input_register_handle(&evdev->handle);

if (error)

goto err_free_evdev;

error = evdev_install_chrdev(evdev);

if (error)

goto err_unregister_handle;

error = device_add(&evdev->dev);

if (error)

goto err_cleanup_evdev;

return 0;

err_cleanup_evdev:

evdev_cleanup(evdev);

err_unregister_handle:

input_unregister_handle(&evdev->handle);

err_free_evdev:

put_device(&evdev->dev);

return error;

}

注册handle,如果是成功的,那么调用evdev_install_chrdev将evdev_table的minor项指向evdev. 然后将evdev->device注册到sysfs.如果失败,将进行相关的错误处理.

万事俱备了,但是要接收事件,还得要等”东风”.这个”东风”就是要打开相应的handle.这个打开过程是在文件的open()中完成的.

十:evdev设备结点的open()操作

我们知道.对主设备号为INPUT_MAJOR的设备节点进行操作,会将操作集转换成handler的操作集.在evdev中,这个操作集就是evdev_fops.对应的open函数如下示:

static int evdev_open(struct inode *inode, struct file *file)

{

struct evdev *evdev;

struct evdev_client *client;

int i = iminor(inode) - EVDEV_MINOR_BASE;

int error;

if (i >= EVDEV_MINORS)

return -ENODEV;

error = mutex_lock_interruptible(&evdev_table_mutex);

if (error)

return error;

evdev = evdev_table[i];

if (evdev)

get_device(&evdev->dev);

mutex_unlock(&evdev_table_mutex);

if (!evdev)

return -ENODEV;

client = kzalloc(sizeof(struct evdev_client), GFP_KERNEL);

if (!client) {

error = -ENOMEM;

goto err_put_evdev;

}

spin_lock_init(&client->buffer_lock);

client->evdev = evdev;

evdev_attach_client(evdev, client);

error = evdev_open_device(evdev);

if (error)

goto err_free_client;

file->private_data = client;

return 0;

err_free_client:

evdev_detach_client(evdev, client);

kfree(client);

err_put_evdev:

put_device(&evdev->dev);

return error;

}

iminor(inode) - EVDEV_MINOR_BASE就得到了在evdev_table[ ]中的序号.然后将数组中对应的evdev取出.递增devdev中device的引用计数.

分配并初始化一个client.并将它和evdev关联起来: client->evdev指向它所表示的evdev. 将client挂到evdev->client_list上. 将client赋为file的私有区.

对应handle的打开是在此evdev_open_device()中完成的.代码如下:

static int evdev_open_device(struct evdev *evdev)

{

int retval;

retval = mutex_lock_interruptible(&evdev->mutex);

if (retval)

return retval;

if (!evdev->exist)

retval = -ENODEV;

else if (!evdev->open++) {

retval = input_open_device(&evdev->handle);

if (retval)

evdev->open--;

}

mutex_unlock(&evdev->mutex);

return retval;

}

如果evdev是第一次打开,就会调用input_open_device()打开evdev对应的handle.跟踪一下这个函数:

int input_open_device(struct input_handle *handle)

{

struct input_dev *dev = handle->dev;

int retval;

retval = mutex_lock_interruptible(&dev->mutex);

if (retval)

return retval;

if (dev->going_away) {

retval = -ENODEV;

goto out;

}

handle->open++;

if (!dev->users++ && dev->open)

retval = dev->open(dev);

if (retval) {

dev->users--;

if (!--handle->open) {

/*

* Make sure we are not delivering any more events

* through this handle

*/

synchronize_rcu();

}

}

out:

mutex_unlock(&dev->mutex);

return retval;

}

在这个函数中,我们看到.递增handle的打开计数.如果是第一次打开.则调用input device的open()函数.

十一:evdev的事件处理

经过上面的分析.每当input device上报一个事件时,会将其交给和它匹配的handler的event函数处理.在evdev中.这个event函数对应的代码为:

static void evdev_event(struct input_handle *handle,

unsigned int type, unsigned int code, int value)

{

struct evdev *evdev = handle->private;

struct evdev_client *client;

struct input_event event;

do_gettimeofday(&event.time);

event.type = type;

event.code = code;

event.value = value;

rcu_read_lock();

client = rcu_dereference(evdev->grab);

if (client)

evdev_pass_event(client, &event);

else

list_for_each_entry_rcu(client, &evdev->client_list, node)

evdev_pass_event(client, &event);

rcu_read_unlock();

wake_up_interruptible(&evdev->wait);

}

首先构造一个struct input_event结构.并设备它的type.code,value为处理事件的相关属性.如果该设备被强制设置了handle.则调用如之对应的client.

我们在open的时候分析到.会初始化clinet并将其链入到evdev->client_list. 这样,就可以通过evdev->client_list找到这个client了.

对于找到的第一个client都会调用evdev_pass_event( ).代码如下:

static void evdev_pass_event(struct evdev_client *client,

struct input_event *event)

{

/*

* Interrupts are disabled, just acquire the lock

*/

spin_lock(&client->buffer_lock);

client->buffer[client->head++] = *event;

client->head &= EVDEV_BUFFER_SIZE - 1;

spin_unlock(&client->buffer_lock);

kill_fasync(&client->fasync, SIGIO, POLL_IN);

}

这里的操作很简单.就是将event保存到client->buffer中.而client->head就是当前的数据位置.注意这里是一个环形缓存区.写数据是从client->head写.而读数据则是从client->tail中读.

十二:设备节点的read处理

对于evdev设备节点的read操作都会由evdev_read()完成.它的代码如下:

static ssize_t evdev_read(struct file *file, char __user *buffer,

size_t count, loff_t *ppos)

{

struct evdev_client *client = file->private_data;

struct evdev *evdev = client->evdev;

struct input_event event;

int retval;

if (count < evdev_event_size())

return -EINVAL;

if (client->head == client->tail && evdev->exist &&

(file->f_flags & O_NONBLOCK))

return -EAGAIN;

retval = wait_event_interruptible(evdev->wait,

client->head != client->tail || !evdev->exist);

if (retval)

return retval;

if (!evdev->exist)

return -ENODEV;

while (retval + evdev_event_size() <= count &&

evdev_fetch_next_event(client, &event)) {

if (evdev_event_to_user(buffer + retval, &event))

return -EFAULT;

retval += evdev_event_size();

}

return retval;

}

首先,它判断缓存区大小是否足够.在读取数据的情况下,可能当前缓存区内没有数据可读.在这里先睡眠等待缓存区中有数据.如果在睡眠的时候,.条件满足.是不会进行睡眠状态而直接返回的.

然后根据read()提够的缓存区大小.将client中的数据写入到用户空间的缓存区中.

十三:设备节点的写操作

同样.对设备节点的写操作是由evdev_write()完成的.代码如下:

static ssize_t evdev_write(struct file *file, const char __user *buffer,

size_t count, loff_t *ppos)

{

struct evdev_client *client = file->private_data;

struct evdev *evdev = client->evdev;

struct input_event event;

int retval;

retval = mutex_lock_interruptible(&evdev->mutex);

if (retval)

return retval;

if (!evdev->exist) {

retval = -ENODEV;

goto out;

}

while (retval < count) {

if (evdev_event_from_user(buffer + retval, &event)) {

retval = -EFAULT;

goto out;

}

input_inject_event(&evdev->handle,

event.type, event.code, event.value);

retval += evdev_event_size();

}

out:

mutex_unlock(&evdev->mutex);

return retval;

}

首先取得操作设备文件所对应的evdev.

实际上,这里写入设备文件的是一个event结构的数组.我们在之前分析过,这个结构里包含了事件的type.code和event.

将写入设备的event数组取出.然后对每一项调用event_inject_event().

这个函数的操作和input_event()差不多.就是将第一个参数handle转换为输入设备结构.然后这个设备再产生一个事件.

代码如下:

void input_inject_event(struct input_handle *handle,

unsigned int type, unsigned int code, int value)

{

struct input_dev *dev = handle->dev;

struct input_handle *grab;

unsigned long flags;

if (is_event_supported(type, dev->evbit, EV_MAX)) {

spin_lock_irqsave(&dev->event_lock, flags);

rcu_read_lock();

grab = rcu_dereference(dev->grab);

if (!grab || grab == handle)

input_handle_event(dev, type, code, value);

rcu_read_unlock();

spin_unlock_irqrestore(&dev->event_lock, flags);

}

}

我们在这里也可以跟input_event()对比一下,这里设备可以产生任意事件,而不需要和设备所支持的事件类型相匹配.

由此可见.对于写操作而言.就是让与设备文件相关的输入设备产生一个特定的事件.

将上述设备文件的操作过程以图的方式表示如下：

十四:小结

在 这一节点,分析了整个input子系统的架构,各个环节的流程.最后还以evdev为例.将各个流程贯穿在一起.以加深对input子系统的理解.由此也 可以看出.linux设备驱动采用了分层的模式.从最下层的设备模型到设备,驱动,总线再到input子系统最后到input device.这样的分层结构使得最上层的驱动不必关心下层是怎么实现的.而下层驱动又为多种型号同样功能的驱动提供了一个统一的接口.

一：前言
在键盘驱动代码分析的笔记中，接触到了input子系统.键盘驱动，键盘驱动将检测到的所有按键都上报给了input子系统。Input子系统 是所有I/O设备驱动的中间层，为上层提供了一个统一的界面。例如，在终端系统中，我们不需要去管有多少个键盘，多少个鼠标。它只要从input子系统中 去取对应的事件(按键，鼠标移位等)就可以了。今天就对input子系统做一个详尽的分析.
下面的代码是基于linux kernel 2.6.25.分析的代码主要位于kernel2.6.25/drivers/input下面.
二：使用input子系统的例子
在内核自带的文档Documentation/input/input-programming.txt中。有一个使用input子系统的例子，并附带相应的说明。以此为例分析如下：
#include <linux/input.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/init.h>

#include <asm/irq.h>
#include <asm/io.h>

static void button_interrupt(int irq, void *dummy, struct pt_regs *fp)
{
input_report_key(&button_dev, BTN_1, inb(BUTTON_PORT) & 1);
input_sync(&button_dev);
}

static int __init button_init(void)
{
if (request_irq(BUTTON_IRQ, button_interrupt, 0, "button", NULL)) {
printk(KERN_ERR "button.c: Can't allocate irq %d/n", button_irq);
return -EBUSY;
}

button_dev.evbit[0] = BIT(EV_KEY);
button_dev.keybit[LONG(BTN_0)] = BIT(BTN_0);

input_register_device(&button_dev);
}

static void __exit button_exit(void)
{
input_unregister_device(&button_dev);
free_irq(BUTTON_IRQ, button_interrupt);
}

module_init(button_init);
module_exit(button_exit);

这个示例module代码还是比较简单，在初始化函数里注册了一个中断处理例程。然后注册了一个input device.在中断处理程序里，将接收到的按键上报给input子系统。
文档的作者在之后的分析里又对这个module作了优化。主要是在注册中断处理的时序上。在修改过后的代码里，为input device定义了open函数，在open的时候再去注册中断处理例程。具体的信息请自行参考这篇文档。在资料缺乏的情况下，kernel自带的文档就 是剖析kernel相关知识的最好资料.
文档的作者还分析了几个api函数。列举如下：

1):set_bit(EV_KEY, button_dev.evbit);
set_bit(BTN_0, button_dev.keybit);
分别用来设置设备所产生的事件以及上报的按键值。Struct iput_dev中有两个成员，一个是evbit.一个是keybit.分别用表示设备所支持的动作和按键类型。
2): input_register_device(&button_dev);
用来注册一个input device.
3): input_report_key()
用于给上层上报一个按键动作
4): input_sync()
用来告诉上层，本次的事件已经完成了.
5): NBITS(x) - returns the length of a bitfield array in longs for x bits
LONG(x) - returns the index in the array in longs for bit x
BIT(x) - returns the index in a long for bit x
这几个宏在input子系统中经常用到。上面的英文解释已经很清楚了。

三：input设备注册分析.
Input设备注册的接口为：input_register_device()。代码如下：
int input_register_device(struct input_dev *dev)
{
static atomic_t input_no = ATOMIC_INIT(0);
struct input_handler *handler;
const char *path;
int error;

__set_bit(EV_SYN, dev->evbit);

/*
* If delay and period are pre-set by the driver, then autorepeating
* is handled by the driver itself and we don't do it in input.c.
*/

init_timer(&dev->timer);
if (!dev->rep[REP_DELAY] && !dev->rep[REP_PERIOD]) {
dev->timer.data = (long) dev;
dev->timer.function = input_repeat_key;
dev->rep[REP_DELAY] = 250;
dev->rep[REP_PERIOD] = 33;
}
在前面的分析中曾分析过。Input_device的evbit表示该设备所支持的事件。在这里将其EV_SYN置位，即所有设备都支持这个事 件.如果dev->rep[REP_DELAY]和dev->rep[REP_PERIOD]没有设值，则将其赋默认值。这主要是处理重复按 键的.

if (!dev->getkeycode)
dev->getkeycode = input_default_getkeycode;

if (!dev->setkeycode)
dev->setkeycode = input_default_setkeycode;

snprintf(dev->dev.bus_id, sizeof(dev->dev.bus_id),
"input%ld", (unsigned long) atomic_inc_return(&input_no) - 1);

error = device_add(&dev->dev);
if (error)
return error;

path = kobject_get_path(&dev->dev.kobj, GFP_KERNEL);
printk(KERN_INFO "input: %s as %s/n",
dev->name ? dev->name : "Unspecified device", path ? path : "N/A");
kfree(path);

error = mutex_lock_interruptible(&input_mutex);
if (error) {
device_del(&dev->dev);
return error;
}
如果input device没有定义getkeycode和setkeycode.则将其赋默认值。还记得在键盘驱动中的分析吗?这两个操作函数就可以用来取键的扫描码 和设置键的扫描码。然后调用device_add()将input_dev中封装的device注册到sysfs

list_add_tail(&dev->node, &input_dev_list);

list_for_each_entry(handler, &input_handler_list, node)
input_attach_handler(dev, handler);

input_wakeup_procfs_readers();

mutex_unlock(&input_mutex);

return 0;
}
这里就是重点了。将input device 挂到input_dev_list链表上.然后，对每一个挂在input_handler_list的handler调用 input_attach_handler().在这里的情况有好比设备模型中的device和driver的匹配。所有的input device都挂在input_dev_list链上。所有的handle都挂在input_handler_list上。
看一下这个匹配的详细过程。匹配是在input_attach_handler()中完成的。代码如下：
static int input_attach_handler(struct input_dev *dev, struct input_handler *handler)
{
const struct input_device_id *id;
int error;

if (handler->blacklist && input_match_device(handler->blacklist, dev))
return -ENODEV;

id = input_match_device(handler->id_table, dev);
if (!id)
return -ENODEV;

error = handler->connect(handler, dev, id);
if (error && error != -ENODEV)
printk(KERN_ERR
"input: failed to attach handler %s to device %s, "
"error: %d/n",
handler->name, kobject_name(&dev->dev.kobj), error);

return error;
}
如果handle的blacklist被赋值。要先匹配blacklist中的数据跟dev->id的数据是否匹配。匹配成功过后再来匹 配handle->id和dev->id中的数据。如果匹配成功，则调用handler->connect().
来看一下具体的数据匹配过程，这是在input_match_device()中完成的。代码如下：
static const struct input_device_id *input_match_device(const struct input_device_id *id,
struct input_dev *dev)
{
int i;

for (; id->flags || id->driver_info; id++) {

if (id->flags & INPUT_DEVICE_ID_MATCH_BUS)
if (id->bustype != dev->id.bustype)
continue;

if (id->flags & INPUT_DEVICE_ID_MATCH_VENDOR)
if (id->vendor != dev->id.vendor)
continue;

if (id->flags & INPUT_DEVICE_ID_MATCH_PRODUCT)
if (id->product != dev->id.product)
continue;

if (id->flags & INPUT_DEVICE_ID_MATCH_VERSION)
if (id->version != dev->id.version)
continue;

MATCH_BIT(evbit, EV_MAX);
MATCH_BIT(,, KEY_MAX);
MATCH_BIT(relbit, REL_MAX);
MATCH_BIT(absbit, ABS_MAX);
MATCH_BIT(mscbit, MSC_MAX);
MATCH_BIT(ledbit, LED_MAX);
MATCH_BIT(sndbit, SND_MAX);
MATCH_BIT(ffbit, FF_MAX);
MATCH_BIT(swbit, SW_MAX);

return id;
}

return NULL;
}
MATCH_BIT宏的定义如下：
#define MATCH_BIT(bit, max) /
for (i = 0; i < BITS_TO_LONGS(max); i++) /
if ((id->bit[i] & dev->bit[i]) != id->bit[i]) /
break; /
if (i != BITS_TO_LONGS(max)) /
continue;

由此看到。在id->flags中定义了要匹配的项。定义INPUT_DEVICE_ID_MATCH_BUS。则是要比较input device和input handler的总线类型。 INPUT_DEVICE_ID_MATCH_VENDOR，INPUT_DEVICE_ID_MATCH_PRODUCT，INPUT_DEVICE_ID_MATCH_VERSION 分别要求设备厂商。设备号和设备版本.
如果id->flags定义的类型匹配成功。或者是id->flags没有定义，就会进入到MATCH_BIT的匹配项了.从 MATCH_BIT宏的定义可以看出。只有当iput device和input handler的id成员在evbit, keybit,… swbit项相同才会匹配成功。而且匹配的顺序是从evbit, keybit到swbit.只要有一项不同，就会循环到id中的下一项进行比较.
简而言之,注册input device的过程就是为input device设置默认值，并将其挂以input_dev_list.与挂载在input_handler_list中的handler相匹配。如果匹配成功，就会调用handler的connect函数.

四:handler注册分析
Handler注册的接口如下所示:
int input_register_handler(struct input_handler *handler)
{
struct input_dev *dev;
int retval;

retval = mutex_lock_interruptible(&input_mutex);
if (retval)
return retval;

INIT_LIST_HEAD(&handler->h_list);

if (handler->fops != NULL) {
if (input_table[handler->minor >> 5]) {
retval = -EBUSY;
goto out;
}
input_table[handler->minor >> 5] = handler;
}

list_add_tail(&handler->node, &input_handler_list);

list_for_each_entry(dev, &input_dev_list, node)
input_attach_handler(dev, handler);

input_wakeup_procfs_readers();

out:
mutex_unlock(&input_mutex);
return retval;
}
handler->minor表示对应input设备节点的次设备号.以handler->minor右移五位做为索引值插入到input_table[ ]中..之后再来分析input_talbe[ ]的作用.
然后将handler挂到input_handler_list中.然后将其与挂在input_dev_list中的input device匹配.这个过程和input device的注册有相似的地方.都是注册到各自的链表,.然后与另外一条链表的对象相匹配.

五:handle的注册
int input_register_handle(struct input_handle *handle)
{
struct input_handler *handler = handle->handler;
struct input_dev *dev = handle->dev;
int error;

/*
* We take dev->mutex here to prevent race with
* input_release_device().
*/
error = mutex_lock_interruptible(&dev->mutex);
if (error)
return error;
list_add_tail_rcu(&handle->d_node, &dev->h_list);
mutex_unlock(&dev->mutex);
synchronize_rcu();

/*
* Since we are supposed to be called from ->connect()
* which is mutually exclusive with ->disconnect()
* we can't be racing with input_unregister_handle()
* and so separate lock is not needed here.
*/
list_add_tail(&handle->h_node, &handler->h_list);

if (handler->start)
handler->start(handle);

return 0;
}
在这个函数里所做的处理其实很简单.将handle挂到所对应input device的h_list链表上.还将handle挂到对应的handler的hlist链表上.如果handler定义了start函数,将调用之.
到这里,我们已经看到了input device, handler和handle是怎么关联起来的了.以图的方式总结如下：



六:event事件的处理

我们在开篇的时候曾以linux kernel文档中自带的代码作分析.提出了几个事件上报的API.这些API其实都是input_event()的封装.代码如下:

void input_event(struct input_dev *dev,

unsigned int type, unsigned int code, int value)

{

unsigned long flags;

//判断设备是否支持这类事件

if (is_event_supported(type, dev->evbit, EV_MAX)) {

spin_lock_irqsave(&dev->event_lock, flags);

//利用键盘输入来调整随机数产生器

add_input_randomness(type, code, value);

input_handle_event(dev, type, code, value);

spin_unlock_irqrestore(&dev->event_lock, flags);

}

}

首先,先判断设备产生的这个事件是否合法.如果合法,流程转入到input_handle_event()中.

代码如下:

static void input_handle_event(struct input_dev *dev,

unsigned int type, unsigned int code, int value)

{

int disposition = INPUT_IGNORE_EVENT;

switch (type) {

case EV_SYN:

switch (code) {

case SYN_CONFIG:

disposition = INPUT_PASS_TO_ALL;

break;

case SYN_REPORT:

if (!dev->sync) {

dev->sync = 1;

disposition = INPUT_PASS_TO_HANDLERS;

}

break;

}

break;

case EV_KEY:

//判断按键值是否被支持

if (is_event_supported(code, dev->keybit, KEY_MAX) &&

!!test_bit(code, dev->key) != value) {

if (value != 2) {

__change_bit(code, dev->key);

if (value)

input_start_autorepeat(dev, code);

}

disposition = INPUT_PASS_TO_HANDLERS;

}

break;

case EV_SW:

if (is_event_supported(code, dev->swbit, SW_MAX) &&

!!test_bit(code, dev->sw) != value) {

__change_bit(code, dev->sw);

disposition = INPUT_PASS_TO_HANDLERS;

}

break;

case EV_ABS:

if (is_event_supported(code, dev->absbit, ABS_MAX)) {

value = input_defuzz_abs_event(value,

dev->abs

, dev->absfuzz[code]);

if (dev->abs[code] != value) {

dev->abs[code] = value;

disposition = INPUT_PASS_TO_HANDLERS;

}

}

break;

case EV_REL:

if (is_event_supported(code, dev->relbit, REL_MAX) && value)

disposition = INPUT_PASS_TO_HANDLERS;

break;

case EV_MSC:

if (is_event_supported(code, dev->mscbit, MSC_MAX))

disposition = INPUT_PASS_TO_ALL;

break;

case EV_LED:

if (is_event_supported(code, dev->ledbit, LED_MAX) &&

!!test_bit(code, dev->led) != value) {

__change_bit(code, dev->led);

disposition = INPUT_PASS_TO_ALL;

}

break;

case EV_SND:

if (is_event_supported(code, dev->sndbit, SND_MAX)) {

if (!!test_bit(code, dev->snd) != !!value)

__change_bit(code, dev->snd);

disposition = INPUT_PASS_TO_ALL;

}

break;

case EV_REP:

if (code <= REP_MAX && value >= 0 && dev->rep[code] != value) {

dev->rep[code] = value;

disposition = INPUT_PASS_TO_ALL;

}

break;

case EV_FF:

if (value >= 0)

disposition = INPUT_PASS_TO_ALL;

break;

case EV_PWR:

disposition = INPUT_PASS_TO_ALL;

break;

}

if (type != EV_SYN)

dev->sync = 0;

if ((disposition & INPUT_PASS_TO_DEVICE) && dev->event)

dev->event(dev, type, code, value);

if (disposition & INPUT_PASS_TO_HANDLERS)

input_pass_event (dev, type, code, value);

}

在这里,我们忽略掉具体事件的处理.到最后,如果该事件需要input device来完成的,就会将disposition设置成INPUT_PASS_TO_DEVICE.如果需要handler来完成的,就将 dispostion设为INPUT_PASS_TO_DEVICE.如果需要两者都参与,将disposition设置为 INPUT_PASS_TO_ALL.

需要输入设备参与的,回调设备的event函数.如果需要handler参与的.调用input_pass_event().代码如下:

static void input_pass_event(struct input_dev *dev,

unsigned int type, unsigned int code, int value)

{

struct input_handle *handle;

rcu_read_lock();

handle = rcu_dereference(dev->grab);

if (handle)

handle->handler->event(handle, type, code, value);

else

list_for_each_entry_rcu(handle, &dev->h_list, d_node)

if (handle->open)

handle->handler->event(handle,

type, code, value);

rcu_read_unlock();

}

如果input device被强制指定了handler,则调用该handler的event函数.

结合handle注册的分析.我们知道.会将handle挂到input device的h_list链表上.

如果没有为input device强制指定handler.就会遍历input device->h_list上的handle成员.如果该handle被打开,则调用与输入设备对应的handler的event()函数.注 意,只有在handle被打开的情况下才会接收到事件.

另外,输入设备的handler强制设置一般是用带EVIOCGRAB标志的ioctl来完成的.如下是发图的方示总结evnet的处理过程：



我们已经分析了input device,handler和handle的注册过程以及事件的上报和处理.下面以evdev为实例做分析.来贯穿理解一下整个过程.

七:evdev概述

Evdev对应的设备节点一般位于/dev/input/event0 ~ /dev/input/event4.理论上可以对应32个设备节点.分别代表被handler匹配的32个input device.

可以用cat /dev/input/event0.然后移动鼠标或者键盘按键就会有数据输出(两者之间只能选一.因为一个设备文件只能关能一个输入设备).还可以往这个文件里写数据,使其产生特定的事件.这个过程我们之后再详细分析.

为了分析这一过程,必须从input子系统的初始化说起.

八:input子系统的初始化

Input子系统的初始化函数为input_init().代码如下:

static int __init input_init(void)

{

int err;

err = class_register(&input_class);

if (err) {

printk(KERN_ERR "input: unable to register input_dev class/n");

return err;

}

err = input_proc_init();

if (err)

goto fail1;

err = register_chrdev(INPUT_MAJOR, "input", &input_fops);

if (err) {

printk(KERN_ERR "input: unable to register char major %d", INPUT_MAJOR);

goto fail2;

}

return 0;

fail2:        input_proc_exit();

fail1:        class_unregister(&input_class);

return err;

}

在这个初始化函数里,先注册了一个名为”input”的类.所有input device都属于这个类.在sysfs中表现就是．所有input device所代表的目录都位于/dev/class/input下面.

然后调用input_proc_init()在/proc下面建立相关的交互文件.

再后调用register_chrdev()注册了主设备号为INPUT_MAJOR(13).次设备号为0~255的字符设备.它的操作指针为input_fops.

在这里,我们看到.所有主设备号13的字符设备的操作最终都会转入到input_fops中.在前面分析的/dev/input/event0~/dev/input/event4的主设备号为13.操作也不例外的落在了input_fops中.

Input_fops定义如下:

static const struct file_operations input_fops = {

.owner = THIS_MODULE,

.open = input_open_file,

};

打开文件所对应的操作函数为input_open_file.代码如下示:

static int input_open_file(struct inode *inode, struct file *file)

{

struct input_handler *handler = input_table[iminor(inode) >> 5];

const struct file_operations *old_fops, *new_fops = NULL;

int err;

/* No load-on-demand here? */

if (!handler || !(new_fops = fops_get(handler->fops)))

return -ENODEV;

iminor(inode)为打开文件所对应的次设备号.input_table是一个struct input_handler全局数组.在这里.它先设备结点的次设备号右移5位做为索引值到input_table中取对应项.从这里我们也可以看到.一 个handle代表1<<5个设备节点(因为在input_table中取值是以次备号右移5位为索引的.即低5位相同的次备号对应的是同一 个索引).在这里,终于看到了input_talbe大显身手的地方了.input_talbe[ ]中取值和input_talbe[ ]的赋值,这两个过程是相对应的.

在input_table中找到对应的handler之后,就会检验这个handle是否存,是否带有fops文件操作集.如果没有.则返回一个设备不存在的错误.

/*

* That's _really_ odd. Usually NULL ->open means "nothing special",

* not "no device". Oh, well...

*/

if (!new_fops->open) {

fops_put(new_fops);

return -ENODEV;

}

old_fops = file->f_op;

file->f_op = new_fops;

err = new_fops->open(inode, file);

if (err) {

fops_put(file->f_op);

file->f_op = fops_get(old_fops);

}

fops_put(old_fops);

return err;

}

然后将handler中的fops替换掉当前的fops.如果新的fops中有open()函数,则调用它.

[code]浅析linux下鼠标驱动的实现

【浅析linux下键盘设备工作和注册流程】

对于鼠标驱动和前面分析过的键盘驱动都是共用input模型, 所以, 对于事件上报和处理的方式都没有区别, 只是mouse鼠标驱动当上报完dx, dy, left , middle, right之后, 需要调用input_sync( ) , 将前面上报的仅仅填充在缓冲区中的数据, 通过mousedev_notify_readers( ) 发送给open了的挂接在mousedev- > client_list链表上等待获取鼠标信息的client门, 鼠标设备和键盘设备类似都是在/ dev/ input/ 目录下创建了一个char类型的设备节点, 由应用程序使用read或者poll来阻塞调用, 对于键盘设备为/ dev/ input/ event0, . . . ,/ dev/ input/ eventx, 对于鼠标设备为/ dev/ input/ mouse0, . . . , / dev/ input/ mousex, 可以使用sudo
cat / dev/ input/ event0来从终端上截获显示按键的信息, 使用sudo cat / dev/ input/ mouse0来捕捉鼠标的信息.

让我们来看看驱动源码【gliethttp. Leith】：

= = = = = = = = = = = = drivers/input/mouse/amimouse. c= = = = = = = = = = = =

input_report_rel( amimouse_dev, REL_X, dx) ;

input_report_rel( amimouse_dev, REL_Y, dy) ;

input_report_key( amimouse_dev, BTN_LEFT, ciaa. pra & 0x40) ;

input_report_key( amimouse_dev, BTN_MIDDLE, potgor & 0x0100) ;

input_report_key( amimouse_dev, BTN_RIGHT, potgor & 0x0400) ;

input_sync( amimouse_dev) ; // 拷贝到open了的每个client的client->packets[16]环形缓冲区,每个应用程序在调用open时, mousedev_open都会调用kzalloc来申请一个独立的mousedev_client结构体,然后将该client挂接到mousedev
->client_list链表,最后由mousedev_notify_readers向mousedev->client_list链表 上挂接的每个client拷贝鼠标信息,最后wake_up唤醒read或poll.

= = = = = = = = = = = = drivers/input/mousedev. c= = = = = = = = = = = =

mousedev_read= > mousedev_packet= > 如果dx, dy, dz同时都为0, 说明鼠标停止了, 那么client- > ready= 0;

mousedev_event( dev, EV_SYN, SYN_REPORT, 0) = > mousedev_notify_readers= > 如果dx, dy, dz有一个发生了移动或者鼠标按键上一次的按键不同, 那么client- > ready = 1; 拷贝数据到mousedev- > client_list链表上挂接的每个client的环形缓冲区, 最后调用wake_up_interruptible( & mousedev- > wait) ; 唤醒因为read或者poll操作而被pending住的应用程序, 比如xWindows系统或者MiniGUI系统.

mousedev_write= > mousedev_generate_response= > 向client- > ps2[ 6] 缓冲区填充数据, 有效数据的个数为client- > bufsiz, 之后执行如下赋值client- > buffer = client- > bufsiz; 让client- > buffer等于client- > ps2[ 6] 数据缓冲区中有效数据的个数.

static ssize_t mousedev_read( struct file * file , char __user * buffer,

size_t count , loff_t * ppos)

{

struct mousedev_client * client = file - > private_data;

struct mousedev * mousedev = client- > mousedev;

signed char data[ sizeof ( client- > ps2) ] ;

int retval = 0;

if ( ! client- > ready & & ! client- > buffer & & mousedev- > exist & &

( file - > f_flags & O_NONBLOCK) )

return - EAGAIN;

retval = wait_event_interruptible( mousedev- > wait,

! mousedev- > exist | | client- > ready | | client- > buffer) ;

//等待条件满足或者信号发生,client->ready和client->buffer都可以在调用wake_up_interruptible(&mousedev->wait)之后,因为为真,而继续往下执行.

if ( retval)

return retval;

if ( ! mousedev- > exist)

return - ENODEV;

spin_lock_irq( & client- > packet_lock) ; //禁止中断

if ( ! client- > buffer & & client- > ready) {

mousedev_packet( client, client- > ps2) ;

client- > buffer = client- > bufsiz;

}

if ( count > client- > buffer)

count = client- > buffer;

memcpy ( data, client- > ps2 + client- > bufsiz - client- > buffer, count ) ;

//所以从这里可以看出,client->bufsiz为ps2[]数组有效数据索引的上限值,

//client->buffer为ps2[]数组索引的下限值

client- > buffer - = count ; //这样之后,再次执行read时,将会接续该buffer偏移位置继续读取.

spin_unlock_irq( & client- > packet_lock) ; //打开中断

if ( copy_to_user( buffer, data, count ) ) //拷贝到用户空间

return - EFAULT;

return count ;

}

对于mouse和keyboard来说poll方法是同时处理多项输入的相当高效的信息处理方法, 应用程序可以使用select或者poll甚至epoll来等待多个事件的发生, 比如同时等待mouse和key的发生, 然后来统一处理【gliethttp.Leith】.

static unsigned int mousedev_poll( struct file * file , poll_table * wait)

{

struct mousedev_client * client = file - > private_data;

struct mousedev * mousedev = client- > mousedev;

poll_wait( file , & mousedev- > wait, wait) ;

return ( ( client- > ready | | client- > buffer) ? ( POLLIN | POLLRDNORM) : 0) |

( mousedev- > exist ? 0 : ( POLLHUP | POLLERR) ) ;

}

以上鼠标input事件和键盘的input时间基本一致, 最后都是调用input_report_rel( ) 、input_report_key( )等, 不同的是mousedev_event只有当调用input_sync才会发生向client的数据拷贝动作, 而键盘的evdev_event的事件处理函数不管是什么信息都会执行如下遍历:

list_for_each_entry_rcu( client, & evdev- > client_list, node)

evdev_pass_event( client, & event) ;

来完成向每个client数据buffer拷贝数据【gliethttp. Leith】.